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ARTICLE 1.-La durée du brevet n 405.498 pour: Récepteur radiophonique. accordé à Hazeltine Corporation pour prendre cours le 3 octobre 1934 ARTICLE 2.-La prolongation est accordée sous condition du paiement, dans le mois de son octroi, de la taxe spéciale prévueà l'article 6 de l'arrêté-loi du 8 juillet 1946 précité.
ARTICLE 3.-Le présent arrêté sera annexé au titre du brevet.-'
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Récepteur radiophonique,
La présente invention concerne la signalisa- tion par ondes porteuses et, plus particulièrement, la réception sans distorsion et sélective de signaux de haute fréquence exempts d'interférence ou de pertur- bations.
La présente invention est particulièrement ap- plicable à la réception de signaux de l'onde porteuse modulés, tels que ceux employés d'ordinaire .:dans la radiodiffusion, dans laqqelle l'onde porteuse à haute
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fréquence est modulée par une fréquence de modulation ou audio-fréquence de façon que les signaux transmis comprennent, outre la fréquence porteuse, encore deux bandes latérales produites par la modulation.
Conformément à la présente invention, la récep- tion sans distorsion et sélective demandée est obtenue en utilisant un appareil qui ne sépare et ne transmet en tout qu'une bande latérale de la fréquence porteuse modulée. Comme il n'y a ici utilisation que d'une seule bande latérale au lieu des deux bandes habituelles, les circuits sélectifs du récepteur ne doivent être dimensionnés que pour la moitié de la largeur de la bande de fréquences qu'il faudrait avoir dans le cas de la réception à deux bandes de fréquences, qui était usuelle jusqu'à présent. Une plus petite lar- geur de la bande séparée permet donc d'éliminer les signaux, indésirables et de réduire l'interférence a un minimum..
Bien que la réception à une bande latérale puisse être utilisée pour d'autres types de récepteurs, il faut noter qu'elle est particulièrement applicable aux récepteurs du type superhétérodyne. Pour cette raison, les détails de la présente description et des planx y annexés se rapportent en première ligne à des récepteurs du type superhétérodyne pour réception à une seule bande latérale.
Un autre avantage offert par la réception à une seule bande latérale consiste dans le fait que l'on peut choisir à volonté l'une ou l'autre des deux bandes latérales normalement transmises par un poste émetteur. Par conséquent, si-des signaux qui inter- fèrent se présentent dans l'une des bandes latérales, il suffit d'un petit réglage de -l'accord pour obtenir
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l'autre bande latérale, qui sera généralement exempte d'interférence. Il sort vraiment de l'ordinaire que les bandes latérales d'un poste émetteur soient toutes deux affectées par des perturbations provenant d'in- terférenae par des ondes d'autres émetteurs.
Conformément à la présente invention; les, cir- cuits sélectifs sont réglés de préférence de façon que la fréquence'porteuse reçue soit située à l'un ou l'au- tre bord de l'étroite bande de modulation qui est admi- se. Ceci veut dire que les circuits sélectifs sont ac- aordés sur la fréquence moyenne de la bande latérale utilisée et non, comme c'était généralement le cas jus- que présent, symétriquement par rapport la fréquence porteuse.
Un autre objet particulier de la présente in- vention consiste dans un système d'admission séléative, par lequel la reproduction audible du récepteur est portée exactement à un maximum lorsque le récepteur est accordé de manière asymétrique de façon que seules l'on- de porteuse et une bande latérale soient reçues unifor- mément. Ceci s'obtient de préférence par coopération d'un réseau filtrant sélectif et d'un volume-contrôle automatique.
Une autre caractéristique de la présente in- vention consiste dans le type de volume-contrôle auto- matique qui est utilisé dans le récepteur en question.
Ce volume-contrôle automatique est ici un contrôle du type dit "à valeur limite ou seuil", dans lequel le contrôle ne commence que lorsqu'est dépassée une in- tensité de signal déterminée et dont le fonctionnement ne dépend pas de la modulation. La puissance de sortie du récepteur est maintenue extraordinairement uniforme à l'aide d'un volume-contrôle automatique dit "inver- sé", qui est associé avec le volume-contrôle automatique
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proprement dit et qui produit la variation finale demandée du potentiel de grille pour le contrôle de l'amplification.
Un autre objet de la présente invention con- siste dans l'emploi d'un n dispositif de silence ", l'aide duquel le récepteur est maintenu inopératif jus- qu'à ce que l'intensité du signal reçue dépasse une va- leur déterminée, en particulier jusqu'à ce que le ré- cepteur soit accordé correctement.
Le volume-contrôle automatique et le disposi- tif de silence susmentionné fonctionnent avec un retar- dement qui peut être comparée la période de la plus basse fréquence audible ou de modulation. Le retardement du dispositif de silence est aussi grand ou plus grand que celui du volume-contrôle automatique.
Les objets ci-dessus et d'autres caractéris- tiques de la présente invention seront encore expli- qués plus amplement par la description détaillée ci- après, en relation avec les plans y annexés.
Sur les plans, les fig. la-lf représentent graphiquement les caractéristiques de sélectivité de radiorécepteurs pour réception à deux bandes latérales ou à une bande latérale.
Les fig. 2a-2d montrent de manière analogue les caractéristiques de sélectivité de récepteurs du type superhétérodyne pour réception à deux bandes la- térales ou à une seule bande latérale.
La fig. 3 est une représentation schémati- que d'un récepteur superhétérodyne pour réception à une bande latérale conformément la présente invention.
La fig. 4 est un schéma de montage d'un récep- teur conforme à la présente invention et correspondant au schéma général suivant fig.3.
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Les fig. 4a-4f montrent des symboles et détails qui sont utilisés dans la représentation schématique suivant fig. 4.
La fig. 5 montre graphiquement les déviations de la fréquence de l'oscillateur local dans le système de la fig.4 par rapport à la fréquence de ltamplifica- teur radio-fréquence.
La fig. 6 montre graphiquement comment la conduc- tance ou la modulation du modulateur varient avec le potentiel de grille dans un récepteur du type superhétérodyne suivant fig. 4.
La fig. 7 montre graphiquement la sélectivité de l'amplificateur moyennne fréquence suivant fig.4.
La fig. 8 montre graphiquement la variation de la puissance de sortie du récepteur en fonction de la posi- tion angulaire du contrôle manuel du volume du son.
La fig. 9 montre graphiquement la courbe de fréquen- ce de l'amplificateur audio-fréquence de la fig. 4 et montre la compensation de l'amplification audio-fré- quence pour la perte d'une partie de la bande latérale dans le récepteur.
La fig. 10 montre la variation de la courbe audio- fréquence lors d'une variation du niveau du volume du son.
La fig. 11 montre le gain relatif ou réponse du filtre moyenne fréquence de la fig. 4, par lequel est produit l'effet d'admission sélective.
La fig. 12 montre la variation du potentiel de grill le pour le contrôle automatique du volume en fonction de la variation de la tension porteuse moyenne fré- quence dans le récepteur suivant fig.4.
La fig. 13 montre le contrôle automatique du volume et la caractéristique de silence de la par-
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Les fig. 14 et 15 montrent l'admission sélective et la caractéristique de silence du récepteur suivant fig.4, qui en dépend.'
Un signal téléphonique à haute fréquence comprend une fréquence porteuse qui est modulée par des fréquences audibles. Cette'modulation ne change pas la composante de fréquence porteuse de l'onde du signal; elle est seulement la cause que deux bandes de fréquences symé- triques, connues comme bandes latérales, sont super- posées à celle-ci.
De deux bandes latérales, la bande inférieure comprend, pour chaque fréquence audible de la modulation, une composante dont la fréquence est égale à la différence de la fréquence porteuse et des fréquences audibles, la bande latérale supérieure com- prenant, pour chaque fréquence audible de la modulation, une composante dont la fréquence est égale à la somme de la fréquence porteuse et des fréquences audibles.
Ordinai- rement, une seule composante de fréquence de la bande la- térale ne peut dépasser la moitié de l'amplitude de l'os- cillation de fréquence porteuse, c'est-à-dire que la somme de deux composantes symétriques de bandes la- . térales ne peut ordinairement dépasser l'amplitude de l'oscillation de fréquence porteuse, car autrement la modulation dépasserait 100%. Chaque bande latérale re- présente individuellement la moitié de la modulation totale du signal et renferme par conséquent un tableau complet de toutes les modulations, bien entendu à une intensité réduite, si on compare celle-ei avec la mo- dulation totale représentée par les bandes latérales.
Comme, dans la réception ordinaire de radio- diffusion, il y a utilisation de la fréquence porteuse et des deux bandes latérales, il faut pour une telle
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réception, un récepteur qui sépare ou laisse passer une bande de fréquences ayant une largeur double de la plus haute fréquence audible se présentant dans le ré- cepteur. Cette grande largeur de bande limite la sélec- tivité du récepteur par rapport à l'interférence de signaux indésirables, même par exemple dans les cas où l'une des deux bandes latérales est absolument exempte de perturbations.
La réception à une bande latérale est un procédé de réception qui n'utilise en tout qu'une des deux bandes latérales, bien que la fréquence porteuse et le bord intérieur (qui correspond aux basses fréquences audibles) de l'autre bande latérale puissent être aussi utilisés avec avantage. Pour un signal donné quelconque, ce mode de réception ne requiert qu'un récepteur qui sépare et laisse passer une bande de fréquences d'une largeur qui n'a besoin que d'être égale à la plus haute fréquence audible se présentant dans le récepteur.
Il en résulte qu'un récepteur pour réception à une bande latérale peut, en comparaison avec un récepteur pour réception à deux bandes latérales, avoir une forte amé- lioration au point de vue de la sélectivité, et ce per- fectionnement n'est accompagné d'aucune perte de fré- quences audibles ou de fréquences de modulation deman- dées.
Avant de décrire avec tous détails le fonction- nement d'un récepteur pour réception à une bande laté- rale conforme à la présente invention, il sera donné ci-après une courte description d'un récepteur pour réception à deux bandes latérales et d'un récepteur simple pour réception à une seule bande latérale.
Cette courte description fera mieux comprendre la présen. te invention.
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Le fonctionnement général et les relations dans de tels récepteurs sont décrits en se référant aux fig. 1 et 2 qui utilisent les symboles suivants : fa = une fréquence audible de modulation; fb = la plus haute fréquence audible de mo- dulation requise = la largeur d'une bande latérale; fc = une fréquence porteuse en général; fs = une fréquence de signal radiophonique en général; fso= la fréquence d'accord nominale indiquée sur le cadran du récepteur = la fréquence moyenne de la bande de fréquences du si- gnal déterminée par tous les dispositifs de sélection du récepteur; fse- la fréquence porteuse du signal; fsa'= fsc-fa = une basse fréquence latérale, une composante de la bande laté- rale inférieure; fsa"= fsc+fa = une haute fréquence latérale, une composante de la bande la- térale supérieure ;
fsb' = fsc-fb= la limite inférieure de la banda latérale inférieure; fsb" = fsc+fb= la limite supérieure de la bandé latérale supérieure.
La fig. 1 montre un nombre de représentations graphiques sur lesquelles la fréquence est portée le long de l'axe horizontal. Les ordonnées représentent, dans le cas de la fig. la., l'intensité relative de ces fréquences; dans le cas des fig. Ib à et y compris If, le gain relatif ou réponse. Sur la fige la, la courbe 10
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représente l'onde porteuse et la gamme de fréquences de courants téléphoniques audio-fréquence, la courbe 11 montrant l'onde porteuse et le spectre de bande latéra- le d'une onde de signal radio-fréquence modulée par ces courants audio-fréquence.
La fig, 1b montre la caractéristique de sélec- tion d'un récepteur ordinaire pour réception à deux ban- des latérales. La courbe 12 mohtre la caractéristique de tous les circuits sélectifs combinés. Cette caracté- ristique est uniforme sur les deux bandes latérales et tombe brusquement aux fréquences extrêmes de chacune des bandes latérales. La courbe 13 montre la caractéristique de réponse du récepteur aux modulations d'audio-fréquence, cette caractéristique étant déterminée par les deux par- ties symétriques de la courbe 12 de chacun des cotés de la fréquence porteuse fsc, qui correspondent aux bandes latérales.
Ces courbes permettent de voir qu'un réeep- teur pour réception à deux bandes latérales ayant les caractéristiques de sélection décrites, fournit une trans- mission uniforme de l'audio-modulation dans la gamme de fréquences audibles demandée.
Sur la fig. 1c, les courbes 15 et 14 représen- tent les caractéristiques de sélection pour des fré- quences de signal et des fréquences audibles d'un récep- teur pour réception à deux bandes latérales qui est trop sélectif. La courbe 14 n'a, dans l'échelle des fréquen- ces, que la moitié de la largeur de la courbe 12, de sorte que la moitié extérieure de chaque bande latérale est coupée. La courbe 15 montre l'effet sur les fréquen- ces audibles, à savoir le préjudice portéaux hautes fré- quences audibles.
La fig. ld montre les caractéristiques de séleo- tion d'un récepteur pour réception à une bande latérale conformément à la présente invention. La courbe 16
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est la même que la courbe 14, mais elle est déplacée, dans la direction des basses fréquences, d'une valeur qui est approximativement égale à la moitié de la lar- geur d'une bande latérale. Ceci est obtenu en réglant les circuits sélectifs du signal en dehors du point central (par.rapport à la fréquence porteuse du signal fsc) de façon à comprendre toute la bande latérale inférieure, mais à exclure la plus grande partie de la bande latérale supérieure.
La courbe 17 montre l'effet.
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résultant sur liaudio-fréquerice, à savoir que le iéaep# , teur reproduit plus ou moins fidèlement toutes les dif- férences audibles requises. La basse modulation audio-- ' fréquence correspond aux fréquences latérales qui sont très proches de la fréquence porteuse, où le récepteur répond à des fréquences des deux cotés de la fréquence porteuse, tandis que les hautes fréquences audibles cor- respondent aux fréquences latérales extérieures, où le récepteur ne répond qu'à un côté de l'onde porteuse. La transmission des hautes fréquencès audibles est par con- séquent réduite à la moitié de la valeur qui existerait dans le cas de réception à deux bandes latérales.
Ce dé- fieit des hautes fréquences audibles peut cependant être aisément compensé en doublant l'amplification de l'amplificateur audio-fréquence aux hautes fréquences audibles. La caractéristique de transmission uniforme qui en résulte est représentée par la courbe 18.
La fig.le est semblable à la fig. ld, mais la courbe 19 montre l'accord en dehors du point central (par rapport à la fréquence porteuse du signal) dans la direction opposée à celle montrée sur la fig. 1d, de sorte que c'est la bande supérieure.qui est admise au lieu de la bande inférieure. La caractéristique d'audio- fréquence qui en résulte est montrée par les courbes 17 et 18 et est la même que celle qui a été montrée dans
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le cas représenté sur la fig. 1d,
La fig. lf montre un procédé pour obtenir une transmission uniforme dans un récepteur pour récep- tion à une seule bande latérale, sans mesure de com- pensation dans l'amplificateur audio-fréquence.
Une comparaison de la fig. ld avec la courbe 20 montre que cette dernière n'est pas aussi large que la cour- be 16, bien que le désaccord par rapport à la fréquen- ce porteuse fac soit exactement aussi grand; le ré- cepteur a seulement la moitié de sensibilité à l'onde de fréquence porteuse et aux fréquences latérales immédiatement adjacentes que dans le cas de la fig.ld.
Pour une fréquence audible de modulation quelconque., la reproduction totale de toutes les fréquences laté- rales est la même que celle montrée par la courbe 21.
Le fonctionnement de la réception à deux bandes latérales et a une seule bande latérale dans les récep- teurs du type superhétérodyne sera expliqué à l'appui de la fig.2. Dans ce but seront employées les désigna- tions additionnelles indiquées ci-après, tout en suppo- santque l'oscillateur superhétérodyne fournit une fréquence qui est plus grande que la fréquence porteuse reçue, mais plus petite que la double fréquence du signal. fi = une moyenne fréquence en général;
fio= la moyenne fréquence nominale = la fréquen-' ce moyenne de la bande moyenne fréquence déterminée par les filtres moyenne fréquence. fo= fso+fio = la fréquence de l'oscillateur fic=fo-fsc = la fréquence porteuse moyenne
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fia'=fo-fsa'= fic'fa. fia" = Ò-tsa 0 = fie-fa. f tb' ' f o"f sb f i cf b . fib"=f@
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Les courbes de la fig.2 sont désignées de la même manière que celles de la fig.l; la fréquen- ce est portée sur l'axe horizontale tandis que les ordonnées des fig. 2a et 2c représentent des intensi- tés de fréquences relatives et que les ordonnées des fig. 2b et 2d représentent le gain relatif ou réponse
Les courbes qui sont les mêmes que celles de la fig.1 portent les mêmes numéros.
Les fig.2a et 2b correspondent aux fig.la et 1b et montrent le fonctionnement général et les caractéristiques du récepteur superhétérodyne ordinai- re pour réception à deux bandes latérales. La fré- quence de l'oscillateur fo est accordée, au-dessus de la fréquence porteuse du signal fso, par la valeur de la fréquence moyenne nominale fio. La fréquence de l'oscillateur est représentée par la ligne 22, qui correspond à une indication fso du cadran¯du récepteur, qui est égale à la fréquence porteuse du signal fsc.
Les fréquences du signal et de l'oscillateur sont com- binées dans l'oscillateur superhétérodyne pour produire les composantes de fréquence de différence qui sont re- présentées par la courbe 23, l'onde porteuse transformée ayant sa fréquence fic égale à la fréquence nominale moyenne fio. Il faut noter que les bandes latérales in- férieure et supérieure sont interchangées dans le procé- dé de transformation du signal en moyenne fréquence. Ce- ci se produit parce que la bande latérale supérieure du signal est plus proche de la fréquence de l'oscillateur et qu'elle produit, par conséquent, de plus basses fré- quences de différence.
La courbe 24 de la fig. 2b, qui est symétrique par rapport à la fréquence nominale moyenne fic, montre que les circuits sélectifs moyenne fréquence fonctionnent de manière uniforme sur une bande de fréquences qui
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comprend les deux bandes 9+r - --
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La courbe 12 de la fig. 2b montre la caractéristi- que de--transmission des circuits sélectifs de fré- quence du modulateur et moyenne fréquence, et elle considère le fait que cette dernière fréquence doit être transformée en moyenne fréquence dans le modu- lateur. La dépendance audio-fréquence qui en résul- te et qui est représentée par la courbe 13, est la même que dans le cas de la fig. lb.
Les fig. 2c et 2d montrent le fonctionnement et les caractéristiques d'un récepteur superhétérodyne pour réception à une bande latérale. La fig.2d cor- respond à la fig. 1d. La fréquence de l'oscillateur est, dans ce cas, accordée plus bas que dans le cas de la réception à deux bandes latérales selon fig.
2a et fig.2b, à savoir d'une valeur égale à la moi- tié de la plus haute fréquence audible demandée. La fréquence de l'oscillateur est, dans ce cas, repré- sentée par la ligne 25 et correspond à l'indication fso du cadran, qui est également plus basse que la fréquence porteuse du signal fsc. Les fréquences du signal et de l'oscillateur sont combinées pour pro- duite les composantes de fréquence de différence re- présentées par la courbe 26. La fréquence porteuse transformée fic est plus basse que dans le cas de la fig.2a et de la fig. 2b, à savoir de la moitié de la fréquence fb, et également plus basse que la fré- quence fic.
La courbe 27 de la fig.,2d montre que les cir- cuits sélectifs moyenne fréquence fonctionnent de manière uniforme sur une bande de fréquences qui ne comprend qu'une des deux bandes latérales, la courbe 27 n'ayant, dans l'échelle des fréquences, que la moitié de la largeur de la courbe 24, La courbe 27
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est syntétrioue tiar renn^"4- x ,^ ,-,
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dans le cas de réception à deux bandes latérales montré sur la fig. 2b, mais elle ne comprend qu'une seule bande latérale par un autre accord correspondant du récepteur. Sur la fig. 2d, la courbe 16 montre la caractéristique des circuits sélectifs de modulateur et de-moyenne fréquence du signal.
La caractéristique de transmission audio-fréquence qui en résulte et qui est représentée par la courbe 17 (ou!18, lorsqu'on emploie la compensation audio-fréquence) est la même que dans le cas de la fig.ld.
La fig. 2 montre exactement. comment un récepteur superhétérodyne fonctionne pour donner les caractéris- tiques de réception à deux bandes latérales et à une seule bande latérale respectivement des fig. lb et ld.
Cette description montre comment on doit projeter et faire fonctionner un récepteur superhétérodyne avec les caractéristiques des fig. le, le ou lf.
Pour les récepteurs du type superhétérodyne, on tiendra compte des considérations suivantes: (1) La fréquence porteuse du signal fsc est réglée de manière fixe à l'émetteur et ne peut être pas variés par accord du récepteur; (2) La moyenne fréquence nominale fio est préala- blement déterminée par la formation des circuits sélec- tifs moyenne fréquence et ne peut pas être variée par le dispositif d'accord du récepteur. La largeur de la bande des circuits sélectifs moyenne fréquence, qui est montrée par les courbes 24 ou 27, est également déterminée au préalable.
(3) La fréquence d'accordnominale fso, qui est indiquée sur l'échelle, peut être variée à volonté.
La fonction principale du dispositif d'accord réside dans la variation de la fréquence d'oscillateur Fo, qui est normalement égale à fso + fio. L'effet directe d'une
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w . 1 i t ¯ ¯ ¯ t , v .. ¯
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rréquence rie par rapport a la moyenne fréquence nomi- nale fic. L'effet indirecte de la variation de l'oseil- lateur est de varier la position de la courbe 12 ou 16 des fig. 2b ou 2d, qui est déterminée par l'oscillateur et les circuits sélectifs moyenne fréquence et qui est symétrique par rapport à fso, à la condition que la fréquence de l'oscillateur fo soit toujours égale à fso + fio.
(4) Le récepteur superhétérodyne peut, pour la plupartdes buts, être considéré comme un simple ré- cepteur, à la condition que la fréquence de l'oscilla- teur soit toujours égale à fso + fo.
Circuits et fonctionnement général.
La fig. 3 est un schéma génétal qui montre la du disposition/récepteur superhétérodyne pour réception à une seule bande latérale conformément à la présente invention. La voie de transmission dessignaux de l'an- tenne au haut-parleur est largement formée de la manié- re habituelle. Il est prévu une antenne 30 et la masse 31 pour capter les signaux, qui sont alors fournis de la manière habituelle à un amplificateur radio-fréquence 32. Sont aussi prévus: un oscillateur local et modula- teur 33, les amplificateurs moyenne fréquence 34 'et 36, entre lesquels est inséré un dispositif de contrôle du volume 35, un redresseur à diode 37, un amplificateur audio-fréquence 38 et le haut-parleur 39.
En ce qui concerne cette voie principale du si- gnal, il faut noter que les signaux de radio-fréquence sont reçus de la manière habituelle par l'antenne 30 et séparés et amplifiés a la fréquence du signal dans l'amplificateur radio-fréquence 32 qui peut, pour la radiodiffusion, être accordé sur une gamme de fréquences
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et modulateur 33 transforme la fréquence du signal en une fréquence porteuse moyenne de la manière générale- ment connue. La moyenne fréquence est l'une de deux fréquences, selon la bande latérale choisie des deux bandes latérales. Ces deux moyennes fréquences alter- natives différent donc de la largeur d'une bande laté- rale, c'est-à-dire d'environ 4 kilocycles. Ces fréquen- ces peuvent être utilement de 110 à 114 kilocycles, se- lon la bande latérale utilisée.
Le signal est, en outre, amplifié dans l'amplificateur moyenne fréquence, où il y a sélection de l'onde porteuse et d'une bande latérale, la largeur de bande admise par cet amplificateur étant, pour les moyennes fréquences susmentionnées, 110-114 kilocycles. Le niveau du volume est réglé par le con- trôle de niveau 35, qui est inséré entre les deux ampli- ficateurs moyenne fréquence 34 et 36.
Le redresseur à diode 37 fournit, de l'onde por- teuse et d'une bande latérale moyenne fréquence, les fréquences audibles de modulation, qui sont alors ampli- fiées de la manière habituelle par l'amplificateur audio-fréquence 38, d'où elles sont transmises au haut- parleur 39.
Pour maintenir essentiellement constante la puissance de sortie du récepteur, même;: en cas de grandes variations de l'intensité du signal reçue, il est prévu un volume-contrôle automatique qui comprend les connexions 40 des bornes de sortie de l'amplifica- teur moyenne fréquence 34 jusqu'aux éléments indiqués ci-après, qui sont connectés en série: Un filtre moyenne fréquence 41, un amplificateur moyenne fréquence 42, un redresseur à diode 43 et un " dispositif de contrôle à diode dit à valeur limite " 44.
Ci-après la descrip- tion du fonctionnement du filtre moyenne fréquence 41 et du dispositif à diode 44:
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Par la volume-contrôle automatique est fournie au dispositif à diode 44 une tension continue qui varie avec l'intensité du signal reçue. Cette tension conti- nue est fournie aux dispositifs de contrôle des amplifi cateurs 32 et 34 et du modulateur 33, par la connexion de potentiel de grille pour le volume-contrôle automati que 45.
Pour éviter une variation du potentiel de grill normal sur une large bande de fréquence de signaux reçu il est prévu une connexion 46 de l'amplificateur moyenn< fréquence 34 de la voie principale de transmission jusqt à un élément de contrôle de l'amplificateur moyenne frée quence 42 dans le dispositif de contrôle automatique du volume. Le fonctionnement et l'action de ce potentiel de grille normal inversé seront décrits plus amplement dans la suite.
Il est prévu aussi un dispositif dit " de silence ; qui fonctionne@ en passant également par les connexions 40. Ce dispositif de silence comprend, en série, un re- dresseur à diode 47 et un amplificateur courant continu 48, dans lequel est produit un potentiel de grille de cou rant continu qui est fourni à un élément de contrôle de l'amplificateur moyenne fréquence 36, pour maintenir ce dernier inopératif jusqu'à ce que l'intensité du signal dépasse, aux connexions 40, une valeur préalablement dé- terminée. Cet état inopératif de l'amplificateur 36 lors de signaux faibles peut être obtenu en employant un haut potentiel de grille négatif dans l'élément de contrôle.
Lorsque l'intensité du signal augmente, le potentiel de grille de silence de l'élément de contrôle diminue et permet un fonctionnement normal. Il est aussi prévu, as- socié au dispositif de silence, un indicateur visuel d'accord 50, qui est raccordée à la sortie de ltamplifi- cateur 48. Cet indicateur d'accord fournit à l'usager
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la possibilité de constater rapidement la position exacte du dispositif d'accord.
Conformément à la présente invention est créée aussi une " admission sélective ". Ceci est obtenu par l'effet du filtre moyenne fréquence 41 du système de contrôle automatique du volume et complété par la coopération du dispositif de silence. Le filtre 41 comprend un nombre de circuits sélectifs qui sont pro- portionnés de façon que le niveau du volume-contrôle automatique dans le conducteur 54 est particulièrement affaibli lorsque le récepteur est accordé de telle façon que la moyenne fréquence se trouve exactement l'un ou l'autre bord de la bande de fréquences trans- mise par l'amplificateur moyenne fréquence, donc dans le cas présent 110 ou 114 kilocycles.
A ces points d'accord, qui représentent l'accord exact du récepteur, la tension de la moyenne fréquence porteuse qui se présente aux connexions 40 est maintenue à un niveau beaucoup plus élevé que dans le cas de tout autre point d'accord.
Cela veut dire, si le récepteur est réglé sur l'un ou l'autre des points d'accord exacts, la puissance de sortie de l'amplificateur 34 augmente brusquement et fait ainsi en sorte que le signal dépasse, aux connexions 40, la valeur-limite au-dessus de laquelle l'effet de silence cesse. A ces points d'accord exacts, l'indica- teur optique donne brusquement une indication maximum, pour montrer l'accord exact.
La fig. 4 est une représentation détaillée d'un récepteur pour réception à une seule bande laté- rale conforme à la présente invention et correspondant au schéma général suivant fig.3. Les rectangles repré- sentés sur la fig. 3 sont indiqués par des lignes poin- tillées et numérotés de la même manière sur la fig.4.
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Avant de passer à la description détaillée de la fig. 4, expliquons quelques-unes des désignations et quel- ques-uns des symboles qui y figurent. Les plus importanis de ces symboles sont représentés.=sur les fig. 4a à 4f.
Le tube 118 est une triode ayant une cathode 131, une grille de contrôle 122, qui est habituellement négative par rapport à la cathode, et Une plaque 123, qui est habituellement positive par rapport à la cathode. Le tube 119 est le symbole utilisé pour une double diode-triode, dans laquelle les éléments de triode sont : cathode la la grille de contrôle 122 et la plaque 123, tandis que les plaques 124 et 124' sont des plaques de diode. Le tube 120 est le symbole utilisé pour une pentode ayant une cathode 121, une grille de contrôle 122, un écran 125, qui a habituellement un potentiel positif par rap- port à la cathode, une grille de suppression 126, qui est habituellement connectée à la cathode, et une pla- que 123.
Le symbole d'un condensateur d'accord variable qui est varié pendant qu'on accorde le récepteur, est montré par 127, tandis que 128 est le symbole pour un condensateur réglable(mais généralement réglé au préala- ble). La pile 129 représente une source de tension con- tinue dont le côté positif est désigné de la manière ha- bituelle par un long trait.
Bien que des piles comme 129 soient montrées à plusieurs places sur la fig.4, il est bien entendu que celles-ci représentent une source quelconque de tension continue et que la même source peut être utilisée simul- tanément à plusieurs ou à de nombreuses places où le symbole 129 est indiqué. Il faut également noter que la double diode-triode 119 est un tube à usagesmultiples, c'est-à-dire que les éléments de triode peuvent être utilisés dans une partie du système et que chacun des éléments de diode peut-trouver utilisation dans des par-
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ties différentes. Mais lorsqu'un tube comme le tube 119 est utilisé, il est montré, à chaque position de la fig. 4, où les divers éléments sont utilisés.
Sur la fig. 4, l'amplificateur radio-fréquen- ce 32 comprend une p@ntode 51, qui est couplée de manie - re convenable à l'antenne 30. Sont connectés avec cela trois circuits sélectifs qui sont accordables en même temps; deux d'entre eux, désignés par 64 et 65, sont disposés avant l'amplificateur; l'autre, désigné par 66, est situé entre l'amplificateur et la modulation 52.
Le dispositif oscillateur-modulateur 33 comprend le tube oscillateur local 53 et le tube modu- lateur 52. La disposition générale de cette partie du système est d'usage en technique; il n'est donc pas besoin d'en donner une description détaillée à cette place. Des caractéristiques particulières seront dé- crites dans la suite.
La sortie du modulateur est l'entrée de l'amplificateur moyenne fréquence 34, qui comprend deux amplificatrices 54 et 55 et les trois systèmes de cou- plage moyenne fréquence 160,161 et 162, qui-,se trouvent avant, entre et derrière les amplificatrices.
Le dispositif de contrôle du volume 35 comprend une bobine mobile 80 dans le circuit d'entrée de l'étage d'amplification moyenne fréquence 36 qui suit. La bobine 80 est couplée à la bobine 78 du sys- tème de couplage 161 et elle est, de préférence, coaxi- ale avec celle-ci. Pour cette raison, l'intensité du signal fournie au tube 56 de l'étage 36 peut être va- riée à volonté par mouvement axial de la bobine 80.
Les signaux sont redressés dans la partie diode de la double diode-triode 57' dans l'étage 37.
Une seule des diodes est employée pour la détection
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ri,., 4",,' "--LL- - 1 - -. 1 - -
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et d'une des plaques de diode 164. Les éléments de triode de ce tube sont utilisés comme première par- tie de l'amplificateur audio-fréquence 38. Pour illusti tion, par conséquent, le tube 57' est représenté de nouveau dans l'amplificateur 38, où il est désigné com- me tube 57. Cette deuxième représentation du même élément physique est admissible et utile parce que, pour autant qu'elle concerne le fonctionnement du montage, elle agit comme deux tubes séparés et distinct; Le courant redressé traverse une résistance 165, dont la tension redressée est imprimée sur la grille de contrôle de l'amplificateur audio-fréquence 57, par le conducteur 166.
La plaque de l'amplificateur 57 est couplée au deuxième amplificateur audio-fréquence 58, par un système de résistances et de réac- tances dans lequel se trouvent la résistance 84 et le condensateur 85. Le but de ces deux derniers éléments est d'obtenir une compensation audio-fréquence convenable, ainsi que cela sera décrit de manière plus détaillée dans- la suite. Les signaux audio-fréquence sont ensuite amplifiés dans l'amplificateur à deux lampes équilibrées (du type push-pull) qui comprend les tubes 59 et 159.
De là ils sont conduits au haut-parleur 39.
Relations dans le cas de réception à une seule bande latérale.
Comme il est tout particulièrement important que le récepteur sépare une bande de fréquences ayant une largeur à peu près égale la plus haute fréquence audible de modulation demandée, cette sélection est obtenue par les systèmes de couplage moyenne fréquence de l'amplificateur moyenne fréquence 34 qui sont accordés de manière fixe..Les systèmes de couplage 160, 161 et
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cordé, qui a des circuits primaire et secondaire syntonisés qui sont réglés tous deux sur la moyenne fréquence. Le couplage est proportionné de préféren- ce de façon à avoir approximativement la valeur " op- timum " pour fournir une caractéristique de transmis- sion uniforme sur une bande de fréquences correspon- dant à la largeur d'une bande latérale.
Dans le récep:- teur particulier décrit ici, la bande séparée par le système de sélection moyenne fréquence est de 110 à 114 kilocycles. La caractéristique de sélectivité qui en résulte est représentée par la courbe 134 de la fig. 7, qui a un cours plat qui ne varie pas de plus de deux décibels sur une largeur de bande de 4 kilocycles et qui est symétrique par rapport à la fréquence fio = 112 kilocycles. Les circuits sélec- tifs du signal de l'amplificateur radio-fréquence 32 ne peuvent pas être accordés avec autant de pré cision que les systèmes de couplage moyenne fréquen- ce. Ils sont donc accordés plus largement.
Pour cet- te raison,la sélection est obtenue principalement dans l'amplificateur moyenne fréquence, comme montré sur la courbe de la fig. 7. La caractéristique de transmission de l'amplificateur radio-fréquence ne peut et ne devrait pas varier de plus d'l décibel, environ sur la largeur de la bande latérale radio- fréquence correspondante. Elle est, pour cette raison, proportionnée de façon à admettre une bande environ deux fois aussi large.
.A la partie supérieure de la fig. 7 se trouve, représentée par 26, la gamme de fréquences du signal désiré. L'onde porteuse et les deux bandes latérales sont caractérisées par les indications fio., fib' et fib". Sont, en outre, représentées sur cette figure :
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1 onde porteuse et les deux bandes latérales 135 et 136 de deux autres émetteurs radiophoniques voisins.
La courbe 134 montre que le récepteur est accordé de façon que l'amplificateur moyenne fréquence trans- met la bande latérale moyenne fréquence supérieure (la bande latérale radio-fréquence inférieure). Pour le présent exemple, il est supposé que l'intensité du signal 135 est plus forte que celle du signal 136, mais le récepteur est représenté de façon qu'il est ac- cordé sur la bande latérale qui est la plus éloignée du signal qui a la plus forte intensité. L'onde por- teuse moyenne fréquence du signal 135 est vingt déci bels plus faible que celle du signal 136, et la plus proche fréquence de bande latérale du signal 135 est trente décibels plus faible que la plus proche fréquen- ce de bande latérale du signal 136.
Les deux signaux voisins sont beaucoup plus affaiblis qu'ils le se- raient si la courbe 134 était doublée en largeur, comme cela est nécessaire pour la réception à deux bandes latérales, et il est montré comment le récep- teur peut être accordé pour se trouver le plus loin possible du plus fort des deux signaux voisins.
Chacun des transformateurs moyenne fréquen- ce 160,161 et 162 est pourvu de deux anneaux de fil 74 et 74', qui sont fermés et disposés de manière coaxiale. Ils se trouvent sur le coté de chaque bobine de transformateur qui est éloigné de l'autre bobine de transformateur. Ces deux bobines fermées sont couplées de manière modérée à la bobine de trans- formateur correspondante; elles se trouvent de pré- férence sous un écfan cylindrique coaxial et servent à augmenter la largeur de la courbe 134 jusqu'à la valeur requise. L'effet recherché peut être obtenu en variant la position de l'anneau fermé ou en chan-
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on peut trouver une grosseur qui produit l'effet questions le plus grand.
Deux des plus importantes/qui se posent lors d'emploi de ce récepteur sont: (1) amener l'usager à accorder le récepteur de façon que la fréquence por- teuse moyenne soit située à un bord de la bande de fré- quences, séparée, ainsi que montré sur la fig. 7, et] (2) compenser la perte de presque toute une bande la- térale.
La première de ces questions est résolue par un dis- positif d'admission sélective qui affaiblit fortement ou supprime entièrement la réponde du récepteur lorsque l'accord n'est pas précis. Ce dispositif, qui a déjà été mentionné plus haut et qui est décrit plus loin en détail, est nécessaire ou au moins désirable parce que .le son du haut parleur est rude et désagréable lorsque la fréquence porteuse est accordée trop loin du bord de la bande latérale transmise.
La deuxième de ces questions est résolue par l'em- ploi de la résistance 84 et du condensateur 85 dans l'amplificateur audio-fréquence 38. Sur la fig. 9, qui montre le gain relatif ou réponse en fonction de ltaudio- fréquence, la courbe 140 montre la perte audio-fréquence qui est causé par le fait que la plus grande partie d'une des handes latérales a été coupée. Cette perte est indiquée par environ 3 décibels 1 1 kilocycle et 6 décibels à 4 kilocycles dans le cas du récepteur dont il est question ici. Conformément à cela, les élé- ments 84 et 85 sont proportionnés pour obtenir un gain relatif audio-fréquence qui varie essentiellement, comme montré par la courbe 141.
Cette dernière varia- tion est complémentaire à celle de la courbe 140, de sorte que la caractéristique audio-fréquence obtenue est uniforme partout, comme montré par la courbe 142.
Contrôle automatique du volume.
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ce exige que la sortie de l'amplificateur moyenne fréquence 34 soit maintenue constante à une valeur préalablement déterminée, qui est essentiellement indépendante de l'intensité du signal reçue et du degré de modulation. Pour autant qu'on le sait., ces deux conditions n'avaient jamais été remplies par les dispositifs habituels de contrôle automatique du volume. Le nouveau type de contr8le automatique du volume qui est utilisé dans le récepteur faisant l'objet de la présente description, remplit les con- ditions précitées. La disposition et le fonctionne- ment de ce système seront décrite à l'appui des fig.3, 4,12 et 13.
Afin de maintenir constante la puissan- ce de sortie de l'amplificateur 34 à la bobine 78 de la fig.4, la bobine 79 est couplée à la bobine 78 et reliée, par la connection 40', au filtre moyenne fréquence 41. De la, la tension est amplifiée dans les amplificatrices moyenne fréquence 60 et 61 et redressée dans le tube redresseur 63'. Les disposi- tifs de couplage 98 et 99, qui couplent en série ces trois tubes, sont accordés chacun sur une large bande qui est symétrique par rapport à la fréquence moyenne de la bande moyenne fréquence; 112 kilocycles dans ce cas.
Le redresseur 63' est désigné comme partie pour de la double diode-triode, mais/le redre-ssement on n'emploie que la partie diode avec la cathode 170 et la plaque 171. La plaque de diode restante 172 est reliée à la cathode, de sorte qu'elle est inopérative; la grille 173 et la plaque 174 sont utilisées comme éléments de l'amplificateur triode 63, qui est associé.avec l'indication optique dans le dispositif de silence, comme décrit plus loin.
Un circuit-pont est associé avec le redres- seur à diode 63'; il est formé par les résistances
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104 et 105 en série transversalement aux sources de ten- -sion continue 101, 102 et 103, le point 157 entre ces résistances étant connecté à l'extrémité inférieure de la bobine secondaire du dispositif de couplage 99 et l'extrémité inférieure de la résistance 105 étant connec- tée à la plaque de diode 175 de l'autre diode 62", qui est désignée diode à valeur limite". Le point entre les sources de tension 102 et 103 est relié à la cathode 170.
La diode 62" est,au point de vue physique, égale au tube 63', c'est-à-dire qu'elle cpmprend aussi une triode ayant une grille de contrôle 176 et une.plaque 177.
Ces éléments de triode sont utilisés dans l'amplificateur triode 62 du dispositif de silence qui sera décrit plus 1 loin. Bien que les sources de tension,8 101 et 102 de la section de redresseur à diode 43 soient représentées comme connectées directement en série sans qu'il y ait entre elles un autre élément, il existe cependant réel- lement une connection du point entre ces deux sources de tension jusqu'à la plaque 177 de la triode 62 (V. milieu du plan).
Chacune des diodes 62" et 63" a, lorsque sa plaque est positive par rapport à la cathode, une résistance intérieure qui est beaucoup plus basse que la valeur de chacune des résistances 104 ou 105. Pour cette raison la plaque de diode 175 ou le point 107 est réellement en connexion avec la cathode 178 ou la terre aussi long- temps que la connexion 157 a une tension positive par rapport à la masse. En l'absence du signal, le point 157 est maintenu à une tension positive par les sources de tension 101, 102 et 103, et le courant résultant passe par les résistances 104 et 105 ainsi que la diode 62".
Ces résistances et sources de tension sont proportionnées de façon que la tension du circuit ouvert à la jonction
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157 est pratiquement la même que celle à la jonction des sources de tension 102 et 103. Par conséquent,la connexion de la cathode 170 et de la plaque 171 de la diode 63' entre ces deux points du pont ne produit que peu d'effet ou même pas du tout, en cas d'absence de signal, parce que, dans ce cas, il ne passe que peu de courant ou même pas du tout de courant par cette diode.
Lorsqu'une tension moyenne fréquence est imprimée sur la diode 63' par le dispositif de couplage 99, il y a production de courant redressé qui passe par les ponts et se distribue sur les résistances 104 et 105, augmen- tant le courant dans la première de ces résistances et le diminuant dans la deuxième et dans la diode 63". Une tension redressée est donc superposée à la tension d'en- trée au point de jonction 157, et cette tension redres- sée a une valeur moyenne qui est égale à la valeur qua- dratique moyenne de la tension moyenne fréquence qui est imprimée sur cette diode. Ceci constitue une forme de redressement linéaire, et la tension redressée est une répétition sans distorsion de la courbe d'enveloppe moyen- ne fréquence.
Pour obtenir ce résultat, le condensateur 100, qui se trouve entre la cathode 170 et le point de jonction 157, est si petit que son courant de char- ge est négligeable pour les fréquences audibles, tandis que le condensateur 106, qui se trouve entre lepoint de jonction 107 et la terre,est si grand que sa résis- tance audio-fréquence est beaucoup plus petite que celle de la résistance 105. Pour cette raison, la tension audio-fréquence au point 107 est. négligeable-en tout
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temps, sans égard'à, 1'impédanèe de la diode 62".
La fig. 12 est une représentation graphique dans laquelle la tension redressée est portée en fonction de la tension de l'onde porteuse moyenne fréquence. Elle montre les rapports approximatifs dans le redresseur et
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de la tension d'onde porteuse moyenne fréquence qui est imprimée sur la diode 63'. La ligne droite 148 montre la tension moyenne au point de jonction 157 par rapport à la terre. Cette tension varie dans le sens négatif en proportion de la tension de l'onde porteuse qui est appliquée..11 faut noter que la tension totale des sour- ces 101, 102 et 103 est de 90 volts; les sources 101 et 102 ont ensemble une tension de 30 volts, et la tension d de la source 103 est de 60 volts.
En l'absence 'un si- gnal moyenne fréquence, la tension au point 157 par rapport à la terre est de + 30 volts, comme indiqué par l'extrémité supérieure de la courbe 148. Lorsqu'une ten- sion moyenne fréquence d'une intensité quelconque est appliquée au redresseur, la valeur 147 indique la ten- sion à la résistance 104, et la valeur 148 indique la tension à la résistance 105. Si l'intensité du signal monte jusqu'à un point où les tensions du point de jonc- tion deviennent négatives, le courant dans la diode 62" est réduit à zéro et la tension moyenne du point 107 devient alors égale à la tension moyenne au point 157.
La tension du point 107 par rapport à la terre est in- diquée par la valeur 149. Dans l'exemple considéré,elle est représentée de telle sorte que, en partant de zé- ro, elle augmente dans un sens négatif, lorsque la ten- sion d'onde porteuse moyenne fréquence dépasse 30 volts.
La tension du point 107 est appliquée, par le conducte 45, aux grilles de contrôle des tubes d'amplification moyenne fréquence 45 et 55 et, par la connexion 451, à la grille de contrôle du modulateur 52 et de l'ampli- ficateur radio-fréquence 51. L'effet d'un tel contrôle automatique du volume afin de contrôler la puissance de sortie d'amplificateurs et de modulateurs est bien connu en technique et ne requiert pas de plus amples explications-à cette place. Il suffit de constater que
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augmente au delà d'une valeur déterminée; elle main- tient ainsi pratiquement uniforme le niveau de sortie.
Une influence sur le contrôle automatique du volume par des variations du degré de modulation des signaux reçus est évitée de la manière suivante: La tension redressée au point 157 est une répétition sans distorsion de la courbe d'enveloppe de modulation moyenne fréquence. Par conséquent, la tension redres- sée moyenne est égale à la tension de l'onde porteuse moyenne fréquence redressée pour chaque degré de modu- lation jusqu'à 100%. Comme les composantes de fréquen- ces de modulation sont, dans le redressement, filtrées par le condensateur 106, le réglage du contrôle auto- matique du volume et l'effet de la diode 62" dépendent uniquement de la tension d'onde porteuse moyenne fré- quence.
Ce type de contrôle du volume à valeur seuil utilisant une diode à valeur seuil 6211 dans laquelle il n'y a aucune influence sur le contrôle du volume avant que la tension de l'onde porteuse ne dépasse une valeur déterminée, est un excellent procédé pour obtenir ce résultat. Cet avantage, en plus de l'absen- ce d'influence de modulation, n'est obtenu dans aucun autre procédé connu.
Dans le récepteur dont il est question ici, il est désirable que l'amplification puisse être variée de 100 décibels par le volume-contrôle automatique, de façon que des signaux reçus avec une intensité de 10 microvolts jusqu'à 1 volt aient une puissance de sortie uniforme. Pour cela, il est nécessaire que'le potentiel de grille, qui est représenté par la valeur 149 sur la fig.12 et qui est imprimé sur les grilles de contrôle des tubes 51,52 et 53, varie de zéro à environ 30 volts négativement par rapport à la terre, en correspondant, aux valeurs minimum et maximum de la tension du signal
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large variation de potentiel de grille de contrôle demande que la tension d'onde porteuse moyenne fré- quence qui est imprimée sur la diode 63' varie d' environ 30 à 60 volts dans le même intervalle des intensités de signal reçues, pendant que des inten- sités plus petites ne produisent pas de potentiel de contrôle du volume. Ces relations sont représen- tées sur la fig.12.
La grande uniformité demandée pour la puis- sance de sortie de l'amplificateur moyenne fréquence 34 est obtenue à l'aide d'un potentiel de " contrôle automatique du volume inversé ", qui est fourni par une connexion 46, qui va de la cathode du tube ampli- ficateur 55 à la cathode du tube amplificateur 60 du dispositif de contrôle automatique du volume. Cette connexion commune de cathodes 46 est reliée à la ter- re par une résistance 76, qui conduit le courant d' émission des deux tubes. Par conséquent, le courant d'émission du tube 55 contrôle partiellement le po- tentiel de grille-cathode du tube 60 et ainsi donc l'amplification.de ce tube.
Le potentiel de grille du tube 60 varie cependant de manière opposée à-celui des tubes d'amplification et de modulation contrôlés, qui se trouvent dans la voie principale de transmission du signal. Lorsque le potentiel de grille-cathode de l'amplificateur 55 augmente par l'action du contrôle automatique du volume, son amplification et le courant d'émission diminuent. Par conséquent, le potentiel de grille-cathode du tube 60 diminue aussi, causant une légère augmentation de l'amplification dans ce dernier tube. La tension moyenne fréquence augmentée qui est requise par la diode 63' pour réduire l'am- plification de l'amplificateur, est fournie donc par l'amplification augmentée du tube 60 et sans
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aucune augmentation de la puissance d'entrée de ce tube ou de la puissance de sortie de l'amplificateur 34.
Cet effet est appelé contrôle automatique du vo- lume inversé parce que l'amplification du tube 60 va- rie automatiquement en sens inverse de celle des tu- bes 51,52,54 et 55. Quantitativement, l'amplification du tube 60 peut être justement à peu près doublée par le montage du contrôle automatique du volume inversé.
Cela suffit pour varier la tension moyenne fréquence d'une diode 63' dans la gamme susmentionnée de 30 à 60 volts, sans qu'il y ait de variation notable de la puissance d'entrée moyenne fréquence au tube 60.
La description qui vient d'être faite, expli- que le fonctionnement du contrôle automatique du volu- me " inversé " et du contrôle du volume " à valeur li- mite ". Ces contrôles coopèrent à maintenir presque entièrement constante la puissance de sortie de l'am- plificateur moyenne fréquence 34 dans les limites de + ou - 1 décibel, pendant que les variations de l'in- tensité du signal reçue, vont jusqu'à 100 décibels, de sorte que l'on obtient un rapprochement d'environ 99% à une action complète de contrôle automatique du volume.
Pour l'exemple quantitatif particulier qui est décrit ici, l'effet résultant du contrôle auto- matique du volume est montré par la courbe 150 de la fig.13, qui montre la puissance relative de sortie audio-fréquence, en décibels, en fonction de la ten- sion d'entrée radio-fréquence reçue en microvolts.
Le réglage du niveau de sortie à l'amplificateur 34 est obtenu par la résistance'76 qui influence l' amplification du tube 60 et détermine, pour cette rai- son, le niveau de sortie de l'amplificateur 34 qui est nécessaire pour faire fonctionner le dispositif de con- trôle automatique du volume. La résistance réglable 76 est de préférence réglée d'avance à la valeur convena-
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ble et ne c"'1,-t - z- -,--
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nement du récepteur.Son réglage exact est déter- miné principalement par l'action du circuit de si- lence qui sera décrit plus loin en détail.
Le contrôle de la sensibilité du récepteur est obtenu par une résistance 75, qui est montrée en- tre la cathode ( et l'écran extérieur) et la masse du tube d'amplification 54. On a ainsi une variation ma- nuelle du potentiomètre de grille du tube qui, par conséquent, contrôle son amplification. Ce contrôle est en état de rendre le récepteur moins sensible aux bruits et aux signaux qui sont trop bruyants pour être utilisés.
Lorsque la résistance 75 est réglée sur la sensibilité minimum de l'amplificateur, la caractéris- tique du contrôle automatique du volume du récepteur est modifiée un peu, comme montré par la courbe 130' de la fig.13, qui montre la variation de la puissance de sortie audio-fréquence en fonction de la puissance d'entrée radio-fréquence.Il peut être désiré que le contrôle de la sensibilité 75 soit, comme indiqué par la ligne formée par des traits 179, mécaniquement re- lié à un interrupteur 112, qui est associé avec l'am- plificateur 62 du dispositif de silence, de façon que ce dernier interrupteur est ouvert automatiquement lorsque le contrôle 75 est réglé sur une sensibilité maximum ou au delà,rendant ainsi inopératif le dis- positif de silence et plaçant le récepteur en état de réagir à tous les signaux et bruits,
même faibles.
Admission sélective.
L'admission sélective, qui a déjà été mention- née, est prévue pour que l'usager accorde correetement le récepteur pour la réception à une seule bande la- térale. Elle comprend des moyens par lesquels le cir- cuit de sortie audio-fréquence reçoit bien nettement
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une valeur maximum, 'nT'C!n1o 1 '--A- -#j-#--
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fréquence est accordée sur l'un ou l'autre des bords de la bande séparée dans l'amplificateur moyenne fré- quence 34. Cette action est un effet des circuits sé- parateurs de fréquence du filtre 41 en coopération, avec les autres étages 42,43 et 44 du canal du con- trôle automatique du volume et elle est complétée par la coopération avec le dispositif de silence.
La courbe 145 de la fig. 11 montre l'amplifioati relative ou mesure de transmission des circuits fil- treurs moyenne fréquence ou circuits séparateurs 41.
Les ordonnées représentent l'amplification relative en , décibels et les abscisses représentent les fréquences de la bande moyenne fréquence séparée. La courbe 145 représente alors la caractéristique de transmission entre la bobine de sortie 78, le tube amplificateur 55 et la grille du tube 60, la sortie de l'amplificateur étant connectée au réseau filtrant par la connexion 40' et la bobine 79, qui est couplée à la bobine 78. Dans les circuits filtreurs, la bobine 92 et le-condensateur
94 sont accordés avec précision sur le bord supérieur de la bande latérale séparée (fio+ fb/2 = 112 + 2 = 114 kilocycles dans le cas présent) et produisent le minimum droit de la courbe de filtre ,145.
La bobine 93 et le condensateur 95 sont également accordés avec précision sur le bord inférieur de la bande latérale (fio- fb/2 =
112-2 = 110 kilocycles dans le cas présent) et produi- sent le minimum gauche de la courbe de filtre. Les quatre éléments 92,93,94 et 95 forment ensemble un cir- cuit parallèle, qui se trouve en résonance à la fré- quence moyenne fio de la bande,(112 kilocycles dans ce cas), et ils servent à produire le maximum moyen à la fréquence fio. Les bobines 79 et 96 et le condensateur
97, en parallèle, sont également en résonance à la fré- quence fio et coopèrent avec les autres éléments du circuit filtreur, de façon qu'ils produisent les maxima
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plus élevés sur l'un et l'autre côté de la bande.
Dans cet arrangement, la bobine 79 n'est que modéré ment couplée à la bobine 78, de sorte qu'elle n'influence pas essentiellement les caractéristiques de cette der- nière dans le circuit moyenne fréquence accordé, La perte de tension dans les circuits filtreurs est plus que com- pensée par l'amplification dans l'amplificateur 42. Les circuits filtres sont, de préférence, mis sous écran, et les connexions des éléments 92 et 94 ainsi que les élé- ments 93 et 95 y sont inclus, de sorte qu'un accouplement: accidentel avec ces éléments est évité. Ces éléments de- vraient être aussi blindés l'un par rapport à l'autre.
Un avantage particulier de ce dispositif consiste dans ce que la capacité de la grille-cathode du tube 60 ou toute autre qualité particulière des circuits extérieurs n'influence en aucune manière les fréquences du gain mini- mum du filtre.
L'effet de l'admission sélective sur la puissance de sortie de l'amplificateur moyenne fréquence 34 est montré par la courbe 152 de la fig. 14 et la courbe 155 de la fig. 15. Ces deux dernières figures- ont comme or- données la tension moyenne fréquence négative redressée; les abscisses sont constituées par la fréquence. Les cour- bes 152 et 155 sont inversément proportionnelles à la courbe 145 de la fig. 11. Elles représentent l'effet du circuit filtre par lequel l'action du volume-contrôle automatique est rendu dépendant de l'onde porteuse moyen- ne fréquence et, par conséquent, de l'accord du récepteur
La courbe 152 de la fig. 14 représente la tension redres- sée de la diode 62' du canal de silence, qui provient de la connexion 40" entre l'amplificateur 34 et le canal de silence.
Pour un niveau donné du volume-contrôle 80,
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la courbe 155 de la fie. 15 mnn+w 1- ---f - " -
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plificateur 56. Sur la fig. 15, les ordonnées sont pro- portionnelles à l'intensité sonore audio-fréquence du récepteur.
Dispositif de silence automatique.
Le dispositif de silence automatique comprend d'aboi la connexion 40", les tubes 62' et 62 ainsi que les con. nexions de silence 49 et 49'. Par ces moyens, le récep- teur peut toujours être rendu inopératif, excepté lorsqu'il est accordé avec précision sur un signal dont l'intensité se trouve au-dessus du niveau des bruits. Ce dispositifaapaise les bruits indésirables et les signaux perturbateurs qui seraient autrement produits, si le ré- cepteur n'est pas exactement accordé sur un signal utile Dans le présent récepteur, le dispositif de silence est utilisé en coopération avec le circuit filtre 41 et le volume-contrôle automatique, pour parfaire l'admission sélective.
L'action de silence est exécutée par la variation automatique du potentiel de grille du tube amplifica- teur moyenne fréquence 56, ce potentiel de grille étant maintenu si fortement négatif qu'il rend le tube inopé- ratif en cas d'absence de signaux ou en cas de signaux trop faibles. Si l'intensité du signal dépasse une va- leur seuil déterminée au préalable, la connexion 49 ré- tablit le potentiel de grille à sa valeur normale de travail et le tube 56 est rendu opératif. Ce potentiel de grille est déterminé?par la tension de la source 102 et par la tension additionnelle qui fournit le potentiel de grille normal et qui est produit par la résistance 113 par suite du courant de plaque de la triode 62, à la condition que l'interrupteur 112 soit fermé.
Si ce cou- rant de plaque est considérable, le potentiel de grille du tube 56 suffit pour réduire sa puissance de sortie
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9 y ti -t - -- -L 0
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En service,la tension moyenne fréquence à la connexion 40" est redressée par la plaque 62', qui est du type linéaire, fournissant une reproduction sans distorsion de la courbe d'enveloppe de modulation. Les composantes de modulation audio-fréquence de ce redressement sont filtrées par la résistance 110 et le condensateur qui est connecté, de la manière décrite, entre la plaque 180 et la masse.
La composante redressée unidirection- nellement, qui est proportionnelle à l'intensité de l'onde porteuse, mais indépendante de la modulation, est fournie à la grille 176 de la triode 63, du point de jonction de la résistance 110 et du condensateur 111,
Ainsi que montré plus haut, le courant de plaque de la triode 62 sert, en cas d'absence de signaux, à fournir un potentiel de grille excessif au tube 56, de sorte que le récepteur est amené par là au silence.
Mais lorsque la tension d'onde porteuse moyenne fré- quence amplifiée augmente à la connexion 40", le cou- rant redresséedu redresseur 62' augmente, la grille 176 est rendue plus négative et le courant de plaque du tube 62, qui passe par la résistance 113, est ré- duite. Si la tension d'onde porteuse amplifiée dépas- se une valeur déterminée au préalable, le courant de plaque du tube 62 est pratiquement réduit à zéro et le potentiel de grille de l'amplificateur 56 est ré- duit par là essentiellement à sa valeur normale, à laquelle le tube fonctionne comme amplificateur.
L'effet de silence envers les signaux faibles et les bruits est montré, sur la fig. 13, par les. courbes 151 et 151', qui sont respectivement comme les courbes 150 et 150', à l'exception des parties représentées par des traits. Les courbes 151 et 151' montrent que, lorsque l'intensité du signal descend endessous d'une valeur-seuil déterminée, le récepteur
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de sortie audio-fréquence. La valeur seuil de la tension d'entrée du signal est déterminée par le ré- glage de la résistance 75, ainsi que déjà mentionné.
Le dispositif de silence est rendu inopératif lorsqu' on règle la résistance 75 sur sa valeur minimum et ouvre par là l'interrupteur 112. Dans ce cas le fonc- tionnement du récepteur est caractérisé par la cour- be 150. La courbe 150' peut être obtenue par un actio nement indépendant de l'interrupteur 112, lorsque la résistance 75 est réglée sur une haute valeur.
Le dispositif de silence coopère avec le circuit filtre 41 à parfaire l'admission sélective pendant la réception d'un signal quelconque, qui est assez fort pour actionner le volume-contrôle automatique, de la manière montré graphiquement sur les fig.14 et 15. Sur la fig. 14, la courbe 152 montre la va- riation de la tension moyenne fréquence redressée dans la diode 62' comme fonction de la fréquence porteuse moyenne. La courbe 153 montre la variation correspondante du potentiel négatif appliqué à la grille du tube 56 par la connexion 49. Cette courbe est de forme analogue à la partie supérieure de la courbe 145 sur la fig. 11.
La courbe 154 montre la variation correspondante du courant de plaque du tube 56 et montre que le courant spatial ne circule que lorsque le potentiel de grille négatif, qui est imprimé par la connexion 49, tombe à une basse va- leur. Ceci montre l'effet de silence de ce tube. L'ad- mission sélective sans le dispositif de silence pro- duit, à la diode 57', une variation de la tension d'onde porteuse moyenne fréquence qui est représentée par la courbe 155. Lorsque le dispositif de silence coopère à l'action, la tension redressée à la diode
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Si l'usager accorde le récepteur, il fait varier la fréquence porteuse moyenne et les fréquences de la bande latérale.
Les fig, 11, 14 et 15 montrent, pour cette rai- son,. le fonctionnement du dispositif de silence et de l'ad- mission sélective pendant l'accord du récepteur. La courbe 156 montre,. en particulier, que le signal est seulement audible lorsque le récepteur est très exactement accordé sur un des deux points où la fréquence porteuse moyenne se trouve sur un bord de la bande séparée conformément à la courbe 134 de la fig. 7.
Lorsqu'on a réglé sur une station lointaine qui est faible et qu'une forte station locale émet en même temps sur une bande d'ondes voisine, cette dernière station amené le récepteur au silence lorsqu'il est réglé sur la bande latérale de l'émetteur lointain qui est le plus pro- che de la fréquence du signal du poste local. Cet effet est désirable parce que, dans ces circonstances, le poste émetteur lointain ne peut être entendu sans interférence que s'il y a réglage sur la bande latérale qui est éloi- gnée de l'onde de l'émetteur local.
Indicateur d'accord optique.
La grille 173 de-la triode 63 de l'amplificateur 48 (courant continu) est reliée à la plaque du tube 62.
Dans le circuit de plaque du tube 63 se trouve un indica- teur d'accord optique sous forme d'une lampe à incandes- cence à courant faible 50. Dans la lampe circule un cou- rant initial qui est fourni d'une source de tension con- tinue 116, par une résistance 117, et qui est suffisant pour chauffer le filament de la lampe jusqu'au commence- ment d'une apparition lumineuse lorsqu'il ne circule pas de courant spatial dans le tube 63. Le potentiel de grille de la triode 63 varie de la même manière que ce- lui du tube 56, de sorte qu'aucun courant de plaque ne
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circule dans la lampe 63 aussi longtemps que l'inten- sité du signal n'a pas atteint une valeur déterminée au préalable.
Le courant de plaque du tube 63 varie simultanément avec celui du tube 56, car les deux sont raccordés à la plaque du tube 62. Par conséquent, l'intensité lumineuse relative de la lampe est donnée par la courbe 154 sur la fig. 14. La plus grande inten- site lumineuse indique l'accord correct. L'interrup- teur 112 doit être fermépour rendre opératif l'indi- cateur d'accord.
La lampe à filament incandescent est suffi- sante parce que la variation de son courant pendant l'opération d'accord peut être de plusieurs milliam- pères. Un tube au néon ou un autre type de lampe peut être utilisé de manière satisfaisante pour le même but.
Relations de retardement.
Pour avoir un bon fonctionnement du récep- teur, il faut que le volume-contrôle automatique fonc- tionne dans un temps qui soit comparable à la période - de la plus basse modulation audio-fréquence qui doit être reproduite. Ce retardement du volume-contrôle automatique est déterminée,principalement par la résis- tance 105 et le condensateur 106, dont la constante de temps peut être de 1/40e de seconde.
Le retardement de fonctionnement du dispo- sitif de silence doit être aussi grand, de préférence même plus grand que celui du volume-contrôle automa- ! tique, de sorte que lorsqu'on accorde sur un signal, le récepteur est en silence jusqu'à ce que le volume- contrôle automatique ait eu le temps d'agir. ,
Le retardement du dispositif de silence est déterminé principalement par la résistance 114 et le
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condensateur 115 ainsi que, en deuxième ligne, par la résistance 110 et le condensateur 111. La constante de temps des deux premiers éléments peut être la même que celle du volume-contrôle automatique, donc 1/40e de seconde,#¯tandis que la constante de temps des deux derniers' éléments peut être de 1/100e de seconde.
La constante de temps totale du dispositif de silence est donc, dans ces proportions, environ 0,035 seconde, c'est-à-dire 40% plus grande que celle du volume- contrôle automatique.
La lampe 50 a un retardement suffisant, cas- sé par l'inertie thermique, de sorte qu'un retardement électrique (additionnel) est indésirable. Le retarde- ment électrique est réduit en connectant la grille de la triode 62 au-dessus des éléments 114 et 115, de façon que la constante de temps¯électrique totale pour la lampe soit celle des éléments 110 et 111, donc 1/100e de seconde.
Contrôle du niveau du volume.
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En ce qui concerne maintenant le contrôle du niveau du volume, il faut noter que les bobines 78, 79 et 80 sont situées de préférence coaxialement sous un écran métallique non magnétique, de forme cylindri- que.Une rotation angulaire du bouton de réglage pro- duit un déplacement axial de la bobine 80. Il en résul- te par conséquent que l'induction mutuelle entre les bobines 78 et 80 varie exponentiellement avec leur déplacement. Cette relation, enregistrée comme varia- tion en décibels de la puissance de sortie en fonction du déplacement angulaire, est'représentée par la ligne droite 137 de la fig.8, ceci étant la relation idéale entre le déplacement et la puissance de sortie audio-
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fréquence.
La courbe 138 montre la caractéristique de variation correspondante pour un potentiomètre li- néaire ( au lieu d'un exponentiel); la courbe 139, la caractéristique correspondante pour un potentiomètre linéaire ayant pour moitié une haute résistance et comme autre moitié une gaible résistance. L'action plus régulière et supérieure de la variation exponen- tielle est apparente.
Le potentiomètre 86 est réglé en même temps par le bouton qui sert au réglage du volume-contrôle 35. Ceci est montré par la ligne discontinue 181. Ce potentiomètre sert à changer la reproduction audio- fréquence en même temps que le niveau du volume. Des essais ont prouvé que l'oreille normale désire moins de changements d'intensité au audio-fréquences hautes et basses qu'aux audio-fréquences moyennes. Le régla- ge de la reproduction est opéré pour satisfaire ce désir de l'oreille. Lors du plus grand niveau du volu- me, le contact du potentiomètre 86 est situé à l'ex- trémité supérieure. Dans cette position, les éléments sont proportionnés de façon que la reproduction corres- ponde à la courbe 143 de la fig.10, qui donne le gain relatif en fonction des fréquences audibles.
Au plus bas niveau du volume, le contact se trouve à l'extré- mité inférieure. Dans cette position, le condensateur 90 fait monter la courbe de reproduction aux basses fréquences, ainsi que le montre la courbe 144. Le condensateur 88 et la résistance 89 font en même temps monter la courbe aux hautes fréquences, ainsi que mon- tré. A un niveau de volume moyen.,- la reproduction est absolument uniforme, conformément à la courbe 142.
Oscillateur-modulateur.
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Le condensateur d'accord du circuit accordé 67 du tube oscillateur 53 est le même que ceux des circuits
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sélectifs radio-fréquence 64,65 et 66. Tous sont dis- posés sur le même axe, comme indiqué par la ligne dis- continue 162, et tous ont la même variation de capaci- tance. La fréquence de l'oscillateur doit toujours être plus grande que celle des circuits sélectifs radio- ±réquenceµ notamment d'une valeur qui est 112 kilocy- cles dans le cas décrit.
Ceci est généralement obtenu par réglage divers de trois valeurs du circuit accordé de l'oscillateur par rapport aux circuits sélectifs accordés, à savoir: a) un condensateur réglable relativement grand
190 monté en série avec le circuit de l'os- cillateur accordé; b) L'inductance accordée de l'oscillateur 192 est rendue un peu plus petite que celle des circuits sélectifs du signal; c) La valeur minimum du condensateur d'accord de l'oscillateur est réglée de façon qu'elle est un peu plus grande que celle des autres . condensateurs d'accord.
Les trois degrés.de liberté susmentionnés per- mettent' l'étalonnage parfait de l'oscillateur à trois points dans l'intervalle d'accord, mais des déviations peuvent encore se présenter aux autres fréquences dans l'intervalle, Ceci est montré par la courbe 130 de la fig.5, où les déviations de l'oscillateur sont indiquées en fonction de la fréquence d'accord. Les points où la courbe coupe l'axe horizontal zéro, sont les trois points où l'étalonnage est précis par suite des trois réglages.
Les déviations d'étalonnage peuvent être réduites par un quatrième degré de liberté, à savoir : d) Une ou plusieurs résistances 68 et 69 peuvent être montées en parallèle sur des bobines qui
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cuit oscillatoire accordé.
Les déviations d'étalonnage résultant en cas d' emploi du quatrième degré de liberté sont montrées par la courbe 131 de la fig.5, qui coupe l'axe zéro à quatre points et qui montre moins de-déviation d'étalon- nage. Concernant les degrés de liberté susmentionnés, il a été montré qu'ils ont un effet décroissant aux basses fréquences et un effet croissant aux hautes fréquences. Ce dernier est le plus fort à l'extrémi- té supérieure de l'intervalle d'accord.
La conductance de la cathode du modulateur 52 est essentiellement égale à sa conductance totale sm. Le courant est conduit à travers la résistance 68. Lors- que la conductance totale-varie avec le potentiel de grille du volume-contrôle automatique à la grille de contrôle du modulateur, le dispositif de contrôle du volume a un certain effet indésirable sur la fréquence de l'oscillateur. Il est désirable de réduire cet effet indésirable sans diminuer l'action du modulateur.
La courbe 132 de la fig.6 montre la conductance totale sm du modulateur 52 en fonction de la tension de l'écran 195, dans le cas d'un faible potentiel ini- tial à la grille de contrôle 194. Pendant que la con- ductance totale détermine l'amplification rectiligne du tube, sa modulation est déterminée par l'équation sm' = dsm/deg dans laquelle eg représente le potentiel de grille-ca- thode. La variation de la valeur sm' avec le potentiel de l'écran est montrée par la courbe 133.
Dans le cas présent, il -faut noter qu'une réduc- tion du potentiel de grille-écran de 100 à 40 volts n' affecte pas de manière visible la valeur sm', mais ré- duit la conductance totale dans la proportion de 5 à 1.
Ce fait est de grand avantage pour réduire le plus pos- sible les variations de la fréquence de oscillateur.
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L'emploi d'un bas potentiel fixe pour la grille- écran n'est pas désirable parce que le réglage du potentiel de grille serait moins graduel et augmenterait par conséquent la distorsion dans le modulateur. Le meilleur résultat serait obtenu en employant une ré- sistance 71 avec une capacité de dérivation 72 asso- ciée avec l'écran 195. La résistance réduit le poten- tiel de l'écran aux valeurs basses du potentiel de grille, mais il a pour effet que le potentiel de l' écran reprend sa valeur normale, lorsque le courant de l'écran décroît par suite de la présence d'un plus grand potentiel de grille de contrôle automatique du volume.
Comme résultat de cette disposition, on obtient tous les avantages d'un bas potentiel d'écran, lorsque le potentiel de grille se trouve à sa valeur minimum, et aussi les avantages d'un haut potentiel de grille- écran, lorsque le potentiel de grille est fortement négatif.
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